Un nuevo estudio de la Universidad Northwestern revela que Estados Unidos podría no contar con suficiente agua para satisfacer sus ambiciones en materia de litio. El litio, un componente esencial para las baterías de vehículos eléctricos y otras tecnologías de energía limpia, se extrae principalmente en Australia y Chile, y posteriormente se procesa y refina en China. Sin embargo, en los últimos años, Estados Unidos ha impulsado el desarrollo de su propia industria del litio para reducir su dependencia de las cadenas de suministro extranjeras.
En el nuevo estudio, los investigadores descubrieron que la mayoría de las minas de litio propuestas en Estados Unidos —muchas ubicadas en zonas ya áridas— podrían sufrir una importante escasez de agua. Esta escasez podría agravarse a medida que el cambio climático modifique la disponibilidad de agua y se intensifique la competencia por los recursos entre explotaciones agrícolas, hogares, industrias y generadores de energía. El estudio fue publicado en Communications Earth & Environment.
“Aunque todas las minas propuestas lleguen a estar operativas, Estados Unidos no tiene suficiente litio para satisfacer la demanda nacional, independientemente de todas las variables que consideramos en nuestro análisis”, declaró Jennifer Dunn, de la Universidad Northwestern, quien dirigió el estudio. “Probablemente seguiremos dependiendo de socios extranjeros para complementar nuestro suministro de litio”.
Experto en el impacto ambiental de las tecnologías emergentes, Dunn es profesor de ingeniería química y biológica en la Escuela de Ingeniería McCormick de Northwestern, director del Centro para la Sostenibilidad y la Resiliencia en Ingeniería y miembro del Instituto Paula M. Trienens para la Sostenibilidad y la Energía. Jenna Trost, candidata a doctorado en Northwestern en el laboratorio de Dunn, es la primera autora del artículo.
El coste oculto del agua del litio
Independientemente del método de extracción, el litio puede requerir una gran cantidad de agua. En algunos casos, se bombean salmueras ricas en litio desde el subsuelo. El agua se evapora, dejando atrás el litio concentrado. En otros métodos, los trabajadores trituran rocas y luego utilizan agua para procesar el mineral, lavar los materiales y enfriar los equipos.
“El agua utilizada en el procesamiento de las minas de litio de roca dura puede contaminarse con toxinas como el arsénico”, explicó Dunn. “Si quisiéramos limpiarla hasta el punto de poder devolverla a un río o lago, costaría mucho dinero y energía, además de generar gases de efecto invernadero. Por lo tanto, consideramos que esa agua se consume, ya que no podemos recuperarla sin un proceso de tratamiento intensivo”.
Dunn y su equipo querían evaluar si las subcuencas estadounidenses, o pequeñas regiones de drenaje de agua, pueden sustentar la minería de litio. Para ello, combinaron cinco modelos climáticos globales con cuatro escenarios socioeconómicos, un modelo hidrológico y la cantidad de agua proyectada necesaria para la minería. Cada modelo simula cómo responde el clima de la Tierra a los gases de efecto invernadero.
Los investigadores seleccionaron intencionadamente modelos que representan diferentes escenarios climáticos futuros, incluyendo escenarios más húmedos, más secos, más cálidos y más moderados. Posteriormente, el equipo utilizó los modelos para proyectar la oferta y la demanda de agua entre 2040 y 2060 para una mina de litio activa en el suroeste de Nevada y 22 proyectos de litio propuestos en Estados Unidos. En todos los escenarios, la mayoría de las subcuencas occidentales tuvieron dificultades para satisfacer la demanda de agua existente, y mucho menos para sustentar la extracción adicional de litio.
Donde la escasez golpea con más fuerza
La escasez más grave se registró en la región del Mar de Salton, en el sur de California, y en algunas zonas de Nevada, donde varias minas propuestas competirían por los limitados recursos hídricos. Si bien es probable que la agricultura y los hogares consuman más agua que la extracción de litio, la minería ejercería una presión considerable sobre regiones que ya se encuentran bajo estrés hídrico.
“La industria minera del litio está intentando entrar en una región que ya sufre escasez de agua”, dijo Dunn. “Para que esta industria prospere, se requerirá mucha más ingeniería para mejorar la eficiencia y la gestión del agua”.
Los hallazgos resaltan la necesidad de tecnologías de extracción más eficientes en el uso del agua, una selección más estratégica de ubicaciones para nuevas minas y una infraestructura más sólida para el reciclaje de litio, afirmó. A continuación, Dunn planea evaluar cómo el cambio climático podría afectar la demanda estadounidense de otros minerales críticos.
“Actualmente, el litio es un componente esencial en las tecnologías de almacenamiento de energía, por lo que es difícil de reemplazar”, afirmó Dunn. “Se relaciona con muchísimas tecnologías de descarbonización. Si queremos alcanzar los objetivos de transición energética y de seguridad energética, necesitamos litio. Pero nos encontramos con una paradoja subyacente”.
Necesitamos estos minerales para ayudar a combatir el cambio climático, pero el cambio climático podría dificultar su obtención. Estados Unidos tendrá que tomar decisiones difíciles en el futuro.
Fuente: Tech Xplore.
